對(duì)TCP Westwood 算法的改進(jìn)研究

楊曉萍，王 瑞，狄 特，牛 超

(吉林大學(xué)a.通信工程學(xué)院，長(zhǎng)春130012;b.汽車仿真與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春130022)

0 引 言

傳統(tǒng)TCP(Transmission Control Protocol)Veno［1］算法無法辨別數(shù)據(jù)包丟失的原因，用于無線網(wǎng)絡(luò)傳輸層的TCP Westwood算法同樣無法解決該問題。當(dāng)丟失的數(shù)據(jù)包是由隨機(jī)干擾引起時(shí)，誤將其認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了擁塞，進(jìn)而盲目地啟動(dòng)擁塞控制機(jī)制。當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較差時(shí)，頻繁地減小擁塞控制窗口，使網(wǎng)絡(luò)性能明顯下降，吞吐量水平變低。針對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)自身所具有的特點(diǎn)，對(duì)TCP協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)并提高擁塞控制性能成為目前研究的熱點(diǎn)。

當(dāng)前對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)TCP［2］的優(yōu)化方案可以歸納為4種:TCP分段連接方案［3，4］、TCP的跨層合作方案［5］、TCP數(shù)據(jù)鏈路層方案［6］和TCP端到端的解決方案。這4種方案中對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境優(yōu)化較為有效的是TCP端到端的傳輸層方案［7］。該方案在保證對(duì)其他層或中間路由器不加改動(dòng)的情況下，只對(duì)TCP進(jìn)行自身修改，使其能適應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不但部署簡(jiǎn)單，而且易于實(shí)現(xiàn)。TCP端到端的傳輸層方案 包 括 TCP Pacing、TCP Veno、TCP Vegas、TCP Westwood、TCP Probing 和 TCP SACK 等［8］。TCP SACK［9］算法在ACK(Acknowledgement)確認(rèn)報(bào)頭中增加SACK選項(xiàng)，通過SACK選項(xiàng)可使TCP發(fā)送方只發(fā)送丟失的數(shù)據(jù)而不用發(fā)送后續(xù)全部數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率;TCP Probing［10］在檢測(cè)到有數(shù)據(jù)包丟失后進(jìn)入探測(cè)階段，探測(cè)時(shí)間由信道環(huán)境決定;網(wǎng)絡(luò)處于擁塞的情況下，TCP Vegas在判斷網(wǎng)絡(luò)是否處于擁塞時(shí)用延遲作為標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)比網(wǎng)絡(luò)實(shí)際傳輸速率與期望傳輸速率的差值，進(jìn)而預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生;TCP Westwood［11，12］算法是在TCP Reno算法的基礎(chǔ)上提出的用來解決無線網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)丟包的一種算法，它是一種基于速率的TCP擁塞控制算法，源端實(shí)時(shí)的檢測(cè)和計(jì)算接收ACK速率的均值對(duì)網(wǎng)絡(luò)中可用帶寬進(jìn)行預(yù)測(cè)。……